山西省大豆品種生育期組劃分研究*

任小俊，馬俊奎，任海紅，史 宏，趙晶蕓，劉小榮，劉學(xué)義

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所，太原 030031）

山西省大豆品種生育期組劃分研究*

任小俊，馬俊奎，任海紅，史 宏，趙晶蕓，劉小榮，劉學(xué)義**

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所，太原 030031）

為了將山西省大豆品種的生育期反應(yīng)與國(guó)際大豆生育期組劃分結(jié)果相接軌，2014—2015年選擇山西省27個(gè)推廣大豆品種，以北美13份大豆生育期MGⅡ～MGⅤ組標(biāo)準(zhǔn)品種為參照，進(jìn)行了大豆生育期組劃分試驗(yàn)。結(jié)果表明，北美大豆標(biāo)準(zhǔn)生育期對(duì)照品種組間生育日數(shù)呈不斷遞增趨勢(shì)，界限清晰，數(shù)據(jù)可用于生育期組劃分參考。通過(guò)本省品種與標(biāo)準(zhǔn)品種的生育期性狀分析，綜合了氣候?qū)Υ蠖股诘挠绊?，建立了山西省大豆生育期組劃分標(biāo)準(zhǔn)。按照該標(biāo)準(zhǔn)確定山西省27個(gè)推廣大豆品種屬M(fèi)GⅡ～MGⅤ范圍，其中生育期組屬M(fèi)GⅡ的大豆品種有晉豆15、晉豆25、晉大早黃2號(hào)和晉豆43；生育期組屬M(fèi)GⅢ的有晉豆19、長(zhǎng)豆18、晉豆40、晉豆30、晉遺31和晉遺42；生育期組屬M(fèi)GⅣ的有晉大73、晉大83、晉大78、晉豆34、晉大82、晉豆39、汾豆78、汾豆72、長(zhǎng)豆009、汾豆56、汾豆79和晉大74；生育期組屬M(fèi)GV的有晉豆42、晉遺50、晉遺39、晉遺43和品豆6號(hào)。研究建立的山西省大豆生育期組劃分標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)未來(lái)大豆育種遺傳研究、種質(zhì)資源引進(jìn)與交流、品種的審定、品種布局的科學(xué)化與標(biāo)準(zhǔn)化和推廣應(yīng)用提供了理論支撐。

大豆；生育期組；劃分

山西省地處我國(guó)黃河中游，地形南北狹長(zhǎng)，北高南低，氣候生態(tài)類(lèi)型復(fù)雜，導(dǎo)致大豆生態(tài)型多樣，從南到北幾乎囊括了我國(guó)黃河一線至黑龍江的各種熟期和栽培類(lèi)型。生育期是大豆最重要的適應(yīng)性生態(tài)性狀，是大豆育種與栽培技術(shù)研究的重要指標(biāo)與依據(jù)。栽培大豆品種分類(lèi)最主要的方法是按生育期長(zhǎng)短分類(lèi)[1]。日照長(zhǎng)度與溫度是大豆生育期長(zhǎng)短的主要生態(tài)因子，直接影響大豆生育期生態(tài)適應(yīng)性的形成，而且生育期長(zhǎng)度與地理緯度、海拔高度和種植季節(jié)類(lèi)型等有密切聯(lián)系[2]。我國(guó)科研工作者對(duì)我國(guó)大豆品種的生育期組共進(jìn)行了6次劃分（王金陵，1956；王國(guó)勛，1981；任全興等，1987；常汝鎮(zhèn)，1989；郝耕等，1992；周新安，1998），但都未能形成統(tǒng)一的分類(lèi)方法[3]。美國(guó)、加拿大等國(guó)家根據(jù)大豆生育期從早到晚劃分了13個(gè)生育期組（Maturity group，MG），每組內(nèi)存在10～15 d的生育日數(shù)差異，是國(guó)際上目前通用的生育期劃分標(biāo)準(zhǔn)[4]。依據(jù)統(tǒng)一的生育期劃分標(biāo)準(zhǔn),可為大豆新品種的適宜種植區(qū)域做出較準(zhǔn)確、迅速的判斷[5]。我國(guó)多數(shù)?。ㄊ校┮嘤?014年以來(lái)按照該國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了相應(yīng)的生育期組劃分研究，標(biāo)志著我國(guó)MG系列應(yīng)用的普遍實(shí)行。本研究于2014—2015年按Fehr的大豆生育時(shí)期分期標(biāo)準(zhǔn)[5]，以北美13份大豆生育期組標(biāo)準(zhǔn)品種為對(duì)照，借助國(guó)家大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系平臺(tái)，對(duì)山西省大豆主栽品種和新近選育的大豆品種進(jìn)行生育期分組，以明確山西省大豆品種的生育期組歸屬，為建立與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌的大豆生育期組劃分方案，與國(guó)際及其他各?。▍^(qū)）之間的相互引種交流，以及大豆生產(chǎn)科學(xué)布局提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

根據(jù)山西省的經(jīng)緯度，參照品種為國(guó)家大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系研發(fā)中心提供的北美生育期組標(biāo)準(zhǔn)大豆品種13份（見(jiàn)表1），生育期覆蓋范圍為MGⅡ～MGⅤ組，其中Ⅱ組品種4個(gè)，Ⅲ組2個(gè)，Ⅳ組3個(gè)，Ⅴ組4個(gè)；試驗(yàn)品種從山西省主栽品種中選出27個(gè)代表品種（見(jiàn)表4）。供試品種共計(jì)40個(gè)。

1.2 試驗(yàn)地概況及氣候條件

試驗(yàn)在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所試驗(yàn)基地進(jìn)行。試驗(yàn)基地位于汾陽(yáng)市（E 111°40'，N 37°18'）城郊，土地平整，灌溉設(shè)施良好，壤土，年平均氣溫9.7℃，年均降水量467.2 mm，無(wú)霜期175 d，平均日照時(shí)數(shù)2 601.3 h，≥10℃積溫3 511.5℃。試驗(yàn)過(guò)程中記錄2014—2015年大豆生育期間主要?dú)夂蛞蜃忧闆r。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

分別于2014年4月30日與2015年5月4日播種，機(jī)械開(kāi)溝，人工單粒點(diǎn)播，3次重復(fù)。每個(gè)品種播種1行，行長(zhǎng)1.5 m，定苗15株。對(duì)每個(gè)品種植株進(jìn)行定點(diǎn)觀察（每重復(fù)中選中間位置的5株掛牌標(biāo)記，分株記載）。

1.4 調(diào)查項(xiàng)目

依據(jù)Fehr和Carviness（1977）的大豆生育時(shí)期分期標(biāo)準(zhǔn)分株記載播種期、出苗期（VE）、始花期（R1）、生理成熟期（R7）和完熟期（R8）[5]。未正常成熟時(shí)，記載收獲或初霜時(shí)生育時(shí)期。調(diào)查和記載標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格按照國(guó)家大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系研發(fā)中心標(biāo)準(zhǔn)方案進(jìn)行。

1.5 判定標(biāo)準(zhǔn)

依據(jù)相鄰熟期組之間生育期最接近的2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)品種的生育日數(shù)平均值為界，取2年平均值，確定品種生育期組歸屬[6-7]。

2 結(jié)果與分析

2.1 北美大豆生育期組標(biāo)準(zhǔn)品種生育日數(shù)表現(xiàn)

2014年試驗(yàn)中，北美大豆生育期標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照品種PI登記號(hào)PI572239、PI633609、PI561400未能達(dá)到正常成熟（見(jiàn)表1）。2015年除了PI561400未能正常成熟外，其余的北美大豆生育期標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照品種都能達(dá)到正常成熟。2年北美大豆生育期組標(biāo)準(zhǔn)品種中，生育期表現(xiàn)最早為103 d，最晚的154 d至未成熟，囊括了山西省主要大豆品種生育期表現(xiàn)105～147 d（見(jiàn)表4），符合對(duì)山西大豆品種生育期組劃分參考品種的基本條件。

北美大豆各熟期組品種各組間生育日數(shù)相差明顯，同一熟期組的生育日數(shù)相差不大，每組的最低值與最高值之間的變幅相差明顯。2年試驗(yàn)中，北美大豆生育期標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照品種生育日數(shù)平均值從MGⅡ到MGⅤ組呈明顯的漸增趨勢(shì)，但組間生育日數(shù)最大值與最小值不連續(xù)，生育期組間最大值與最小值有交叉現(xiàn)象（見(jiàn)表2）[8]。2年鑒定的結(jié)果趨勢(shì)一致，生育期數(shù)據(jù)組間界限基本清晰，可用于生育期組劃分。

2.2 北美大豆生育期組標(biāo)準(zhǔn)品種生育期參考范圍

因北美標(biāo)準(zhǔn)品種中MGⅢ組品種僅有2個(gè)，且偏向早熟（見(jiàn)表1、表2），組內(nèi)生育期差異不足10～15 d，其平均數(shù)結(jié)果無(wú)法確定該組品種的參考范圍；同樣，MGⅤ組中晚熟品種部分出現(xiàn)不成熟現(xiàn)象，亦無(wú)法確定其參考范圍。MGⅡ組品種和MGⅣ組品種不同年度內(nèi)出現(xiàn)過(guò)符合參考范圍的情況，其中2014年的MGⅡ和2015年的MGⅡ均表現(xiàn)符合，2015年MGⅣ符合參考范圍；從MGⅡ組品種和MGⅣ組品種表現(xiàn)值的平均數(shù)上，可以確定該2組的中值，并推算出MGⅢ和MGⅤ中值。2年試驗(yàn)MGⅡ組品種平均數(shù)為113 d，MGⅣ組品種為137.5 d。設(shè)定各熟期組的變幅在10～15 d，中值間距均等，并與Hartwig[4]陳述的美國(guó)情況相似時(shí)，本試驗(yàn)各組間間距為12.25 d，即MGⅡ組品種中值為113.38 d、MGⅢ組為125.29 d、MGⅣ組為137.20 d 和MGⅤ組為149.11 d。因此確定4組品種的生育期組參考值范圍為：在生育日數(shù)在105～118 d的應(yīng)歸屬M(fèi)GⅡ組；生育日數(shù)在119～130 d的歸屬為MGⅢ組；生育日數(shù)131～142 d的歸屬M(fèi)GIV組；生育日數(shù)大于142 d的可以歸屬為MGⅤ組。

表1 山西省春播條件下北美大豆生育期組標(biāo)準(zhǔn)品種的生育日數(shù)

表2 依托北美大豆標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照建立山西品種生育期組劃分標(biāo)準(zhǔn)d

2.3 氣候條件對(duì)品種生育期組劃分參數(shù)的影響

試驗(yàn)過(guò)程中2014—2015年大豆生育期間氣候情況有明顯差異，這種差異在王大剛等[9]的試驗(yàn)中也有出現(xiàn)。一方面可能是不同的播種時(shí)間和不同年份的氣候條件對(duì)生育日數(shù)的影響，主要表現(xiàn)在2014年5月至9月降水量359.5 mm，超出常年平均值（262.4 mm）97.1 mm，較2015年235.8 mm多123.7 mm，表明2014年總體為多雨年份；在溫度方面，由于2015降水量較少，導(dǎo)致大豆生育期間溫度平均值偏高；而2年光照均偏低于常年水平（見(jiàn)表3）。在這種氣候情況下，北美大豆生育期組標(biāo)準(zhǔn)品種與山西供試品種生育期反應(yīng)有一定的差別。2年間，北美大豆生育期組標(biāo)準(zhǔn)品種生育期相差5 d左右，而山西品種僅相差2 d（見(jiàn)表1、表4），表明山西本地的品種對(duì)當(dāng)?shù)囟嘧兊纳鷳B(tài)環(huán)境反映不敏感。

北美大豆生育期組標(biāo)準(zhǔn)品種在2015年相對(duì)干旱年份生育期平均縮短5 d，按照其平均數(shù)計(jì)算的參考范圍屬于該對(duì)照組的實(shí)際情況，但由此標(biāo)準(zhǔn)來(lái)劃分山西品種時(shí)，將有所偏差。由于年度間兩類(lèi)品種生育期平均絕對(duì)值僅相差1.5 d（見(jiàn)表1、表4），用生育期組標(biāo)準(zhǔn)品種的參考范圍，劃分山西大豆品種時(shí)，其參考范圍最低應(yīng)減少1 d左右，才能使山西品種生育期組劃分結(jié)果與美國(guó)大豆品種生育期組劃分結(jié)果進(jìn)行良好地銜接，這樣就形成山西品種劃分標(biāo)準(zhǔn)（見(jiàn)表2）。

2.4 山西省大豆品種熟期組的歸屬

按照表2中山西省品種劃分標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)山西省育成品種進(jìn)行生育期組歸屬。以2年的生育期平均值為依據(jù)，將山西省27個(gè)推廣品種劃分為4組，結(jié)果表明這些試驗(yàn)品種屬M(fèi)GⅡ～MGⅤ范圍，沒(méi)有出現(xiàn)超范圍情況。其中生育期組屬M(fèi)GⅣ的最多，有12份次，占試驗(yàn)品種的44.4%，屬M(fèi)GⅢ的6份次，占試驗(yàn)品種的22.2%，屬M(fèi)GV的有5份次，均占18.5%，生育期組屬M(fèi)GⅡ的最少，僅有4份次，占14.8%。生育期組屬Ⅱ的大豆品種有晉豆15、晉豆25、晉大早黃2號(hào)和晉豆43；生育期組屬Ⅲ的有晉豆19、長(zhǎng)豆18、晉豆40、晉豆30、晉遺31和晉遺42；生育期組屬Ⅳ的有晉大73、晉大83、晉大78、晉豆34、晉大82、晉豆39、汾豆78、汾豆72、長(zhǎng)豆009、汾豆56、汾豆79和晉大74；生育期組屬Ⅴ的有晉豆42、晉遺50、晉遺39、晉遺43和品豆6號(hào)（見(jiàn)表4）。按照通俗習(xí)慣，省內(nèi)可以將該4種類(lèi)型分別依次稱為早熟、中熟、晚熟和極晚熟類(lèi)型。

表3 大豆生育期間5～9月主要?dú)夂蛞蜃淤Y料

表4 山西省主要大豆品種生育期組劃分d

3 討論與結(jié)語(yǔ)

大豆生育期是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的遺傳性狀，當(dāng)播種地點(diǎn)固定時(shí)，不同年度間品種生育期的變化主要取決于光照和積溫變化[10]，品種間生育期排序是基本固定的（見(jiàn)表1、表4）。本試驗(yàn)中采用的北美大豆生育期組標(biāo)準(zhǔn)品種，在山西生態(tài)環(huán)境條件下，表現(xiàn)出組內(nèi)存在10～15 d的生育日數(shù)差異，說(shuō)明這些標(biāo)準(zhǔn)品種在中國(guó)和美國(guó)之間生育期表現(xiàn)情形相似，符合大豆生育期表現(xiàn)的一般規(guī)律，因而可以作為劃分山西大豆品種生育期組的參考。在2年試驗(yàn)過(guò)程中，氣候條件導(dǎo)致北美大豆生育期組標(biāo)準(zhǔn)品種和山西主要大豆品種之間生育期表現(xiàn)的差異，需要確定適應(yīng)于山西大豆品種的劃分標(biāo)準(zhǔn)，盡管只有1～1.5 d的調(diào)整范圍，從試驗(yàn)精確性上是完全必要的。本研究確定的山西大豆品種生育期組劃分標(biāo)準(zhǔn)（見(jiàn)表2），是具有價(jià)值的研究結(jié)果，可以作為未來(lái)品種生育期組劃分的依據(jù)，并進(jìn)一步形成本省參考品種初步標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照組。從山西開(kāi)始審定大豆品種以來(lái)，對(duì)大豆品種的生育期沒(méi)有相對(duì)準(zhǔn)確的概念。依據(jù)生產(chǎn)和區(qū)域試驗(yàn)的需要，僅把大豆熟期歸為早熟和中晚熟兩個(gè)粗略的類(lèi)型，且界限不清。本研究結(jié)果以12 d差距，確定在山西范圍內(nèi)存在4種大豆熟期型，并明確其界限，是十分合理的。這樣不僅將山西大豆品種生育期組與國(guó)內(nèi)及國(guó)際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了銜接，非常有利于種質(zhì)資源的交流，而且為大豆育種研究提供新的生育期標(biāo)準(zhǔn)。按照通俗習(xí)慣，省內(nèi)可以將該4種熟期分別依次稱為早熟、中熟、晚熟和極晚熟類(lèi)型，這對(duì)于品種的生產(chǎn)布局、推廣應(yīng)用等都十分重要。

本試驗(yàn)通過(guò)2014和2015年2年研究，分析了北美標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照品種應(yīng)用于山西大豆品種生育期組劃分可行性，確定了山西省生育期組劃分標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)山西省27個(gè)推廣大豆品種生育期組歸屬范圍進(jìn)行了劃分，明確了各品種的生育期組歸屬。這些品種生育期組屬M(fèi)GⅡ～MGⅤ范圍，其中MGⅡ有4份、MGⅢ有6份、MGⅣ有12份、MGⅤ有5份。這項(xiàng)研究建立的山西大豆生育期組劃分標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)未來(lái)遺傳大豆育種研究、種質(zhì)資源引進(jìn)與交流、品種的審定、品種布局的科學(xué)化與標(biāo)準(zhǔn)化、栽培研究、推廣應(yīng)用等提供了理論支撐。

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Research on Maturity Group Classification of Soybean Variety in Shanxi Province

Ren Xiaojun,Ma Junkui,Ren Haihong,Shi Hong,Zhao Jingyun,Liu Xiaorong,Liu Xueyi

(Economic Crops Institute,Shanxi Academy of Agricultural Sciences,Taiyuan 030031,China)

In order to integrate the MG categories of soybean varieties from Shanxi Province with the standard varieties from the North America,the MG categories for 27 soybean varieties from Shanxi Province were compared with 13 MG standard varieties from the North America in 2014 and 2015.The results showed that the growth duration of 13 standard varieties increased from MGII to MGV with a significant difference in DTM among MGs,which indicated the data can be used as the references to classify the MGs.A standard of the MG of soybean from Shanxi Province was established based on the trait analysis and climate during soybean growth period.Two-year trials showed that the test varieties can be classified into MG II to MG V.Among them,Jindou 15,Jindou 25,Jindazaohuang No.2,and Jindou 43 were classified into MG II;Jindou 19,Changdou 18,Jindou 40,Jindou 30,Jinyi 31,and Jinyi 42 were classified into MG III;Jinda 73,Jinda 83,Jinda 78,Jindou 34,Jinda 82,Jindou 39,Fendou 78,Fendou 72,Changdou 009,Fendou 56,Fendou 79,and Jinda 74 were classified into MG IV;Jindou 42,Jinyi 50, Jinyi 39,Jinyi 43,and Pindou No.6 were classified into MG V.The results of this experiment can provide a reference for the studies on genetics and breeding of soybean,germplasm resources exchange and introduction,certified varieties,scientific and standardized layout of varieties,cultural research,and application.

Soybean;Maturity Group;Classification

S565.1

A

1674-3547(2017)02-0019-06

2017-03-23；

2017-04-27

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)（CARS-04）

任小俊，女，副研究員，主要從事大豆遺傳育種研究，E-mail:rxjwhy@126.com

**通訊作者：劉學(xué)義，研究員，碩士生導(dǎo)師，主要從事大豆遺傳育種與研究，E-mail:Lxy@126.com